一种高速公路重型卡车速度行驶优化方法

摘要

本发明公开了一种高速公路重型卡车速度优化的方法，包括以下步骤：建立车辆的纵向动力学模型、建立车辆的发动机模型、非线性模型预测控制器设计。本发明采用模型预测控制的策略，考虑高速公路重型卡车行驶的燃油经济性及物理执行机构的约束，应用非线性模型预测控制的方法优化得到当前阶段道路信息下的最优发动机转矩，从而获得燃油经济性最佳的车辆速度，并且可以根据驾驶员对货运时效性的要求，对非线性模型预测控制器的时效系数进行设置，进而平衡货运时效及燃油经济两者之间的关系，既可以有效降低高速公路重型卡车的燃油消耗又能保证货运的时效性，节约能耗降低温室气体的排放。

主权项

一种高速公路重型卡车速度优化的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立车辆纵向动力学模型；步骤二、建立车辆的发动机模型：采集实验数据，建立发动机的燃油消耗数值模型，用以表示发动机单位时间内的燃油消耗率和发动机转矩、发动机转速之间的关系；步骤三、非线性模型预测控制器设计：基于所述步骤一建立的车辆纵向动力学模型以及步骤二建立的发动机模型，设计带有约束的考虑柴油机燃油经济性的非线性模型预测控制器，将当前的道路信息及车辆自身速度输入到非线性控制器中，利用模型预测控制方法预测系统的未来动态，同时进行优化，决策出发动机当前最优转矩，并输出至车辆系统，使车辆以最优燃油经济速度行驶。